Propiedades electromecánicas de motores síncronos
Los motores síncronos en empresas industriales se utilizan para accionar aserraderos, unidades de compresores y ventiladores, etc. Los motores de baja potencia se utilizan en sistemas de automatización cuando se requiere una velocidad estrictamente constante. Las características mecánicas del motor síncrono son absolutamente rígidas.
El par de un motor síncrono depende del ángulo 0 entre los ejes de los polos del rotor y el campo del estator y se expresa mediante la fórmula
donde Mm es el valor de par máximo.
Dependencia M = f (θ) Llamada característica angular de una máquina síncrona (Fig. 1). El funcionamiento del motor es estable en la sección inicial de la característica angular; trabaja habitualmente a θ no más 30—35 °. A medida que aumenta la estabilidad, disminuye en el punto límite B de la característica (θ = 90О) la operación estable se vuelve imposible; el momento correspondiente al límite de estabilidad se denomina momento máximo (de vuelco).
Arroz. 1. Característica angular de un motor síncrono
Si el motor síncrono se carga por encima de Mm, entonces el rotor del motor perderá el sincronismo y se detendrá, que es un modo de emergencia para la máquina. El par nominal del motor es 2-3 veces menor que el de vuelco. El par motor es proporcional al voltaje. Los motores síncronos son más sensibles a las fluctuaciones de voltaje que los motores de inducción.
Las propiedades de arranque de un motor síncrono se caracterizan no sólo por el conjunto del par de arranque, sino también por la magnitud del par de entrada Mvx desarrollado por el motor con un deslizamiento del 5% a partir de la inclusión de corriente continua en el devanado de excitación del motor. motor. El múltiplo del par de arranque es 0,8-1,25, y el par de entrada tiene una magnitud cercana al par de arranque de un motor síncrono.
Relativo la complejidad de arrancar motores síncronos y un precio relativamente alto equipo de control automático limitar su uso en la industria.
Si la máquina síncrona funciona a velocidad de ralentí (ángulo θ = 0), entonces los vectores de la tensión de red U y la FEM E0 en el devanado del inducido son iguales y de fase opuesta. Al aumentar la corriente en el devanado de campo polar, se puede crear una sobreexcitación en la máquina. En este caso, el EMF E0 excede el voltaje de la red U, surge una corriente en el devanado de la armadura
donde E es la FEM resultante; xc es la resistencia inductiva del devanado del inducido (la resistencia activa del devanado generalmente se desprecia en una evaluación cualitativa del modo de operación de la máquina).
La corriente de armadura ILega la EMF E resultante en un ángulo de 90 °, y con respecto al vector de voltaje de la red, conduce 90 ° (lo mismo que cuando los capacitores están conectados a la red). La máquina funciona con sobreexcitación, se puede utilizar para compensación de potencia reactiva, tal máquina se llama compensador síncrono.